切削速度对金属切削质量的影响分析
金属加工表面质量的影响因素及改进措施
金属加工表面质量的影响因素及改进措施摘要：加工表面质量是加工后零件的粗糙度。
经处理金属的物理、化学和其他性质可直接由零件粗糙度决定。
因此，必须分析影响金属加工表面质量的因素，以便找到提高产品性能的方法。
本文分析了影响金属加工表面的因素，并提出了一些改进建议，以供参考。
关键词：金属加工表面质量；影响因素；改进措施前言在实际金属加工过程中，金属加工的表面质量要求因产品而异，产品越复杂，金属加工的表面质量要求越高。
在这种情况下，应根据实际需要选择不同的金属加工工具和不同的金属加工方法，并应根据影响金属加工表面质量的实际因素采取适当的改进措施，以提高金属加工表面的质量。
金属表面质量可以说是其功能和使用时间的基础。
只有不断改善影响因素，才能更好地促进金属工业发展。
1金属加工表面质量影响因素许多因素影响金属加工表面的质量。
本质上有三种主要类型:(1)切削强度和切削热。
加工是加工金属零件的极其重要和常见的过程。
零件经常会因切割过程中的拖曳约束而发生一系列变更，包括金相的排列方式以及表面层的硬度和完整性。
例如，平板硬化是指原始金属强度的增加、表面物理特性的变化、塑性的降低以及加工过程中硬度的增加。
但是，当切割过程产生的切割热量达到一定的水平时，金属零件表面的强度和硬度会降低。
(2)系统误差与工艺选择不符。
系统误差(也称为原始误差)是指流程调整中的原始误差和基本原理中的原始误差。
拟合误差是加工过程中由于加工设备、切割边和金属原材料不适当而引起的误差。
可以根据工作经验和产前检查减少这一误差。
例如，切割金属时，在金属表面留下的痕迹通常是刀具的原始形状。
如果未正确使用刀具，则金属的塑性变形会异常，摩擦产生的裂缝会增加，表面的粗糙度也会提高。
理论误差是由轮廓刀具或类似运动引起的间隙。
这主要是由于先进的金属加工技术、工艺和设备造成的。
(3)热塑性应变和残余应力。
在切削强度的作用下，金属零件表面的塑性变形会导致金属层的内外分层，而由于切削热而导致的内部和外部金属层比率的差异是产生残余应力的主要原因。
金属切削中切削速度与切削质量关系的实验研究
金属切削中切削速度与切削质量关系的实验研究引言：金属切削是机械加工中最常见的一种方法，广泛应用于制造业中。
在金属切削过程中，切削速度是一个重要的参数，它对切削质量有着显著的影响。
本实验旨在研究切削速度与切削质量之间的关系，为实际生产提供科学的参考依据。
实验设计：本实验选择了钢材作为研究材料，通过改变切削速度，观察和分析切削质量的变化。
实验设定了三个切削速度，分别为低速、中速和高速。
切削速度分别设置在1500转/分钟、2500转/分钟和3500转/分钟。
实验所用切削工具为刀具材料为硬质合金的刀片。
实验过程：1. 材料准备：选择相同规格和尺寸的钢材样品，对其进行光洁处理，确保表面无明显磨损或腐蚀。
2. 实验装置准备：将切削工具安装在数控铣床上，并设置好刀具坐标轴和刀具运动速度。
3. 实验操作：根据切削速度的设定，依次进行低速、中速和高速的切削实验。
每一组实验前，将刀具清洁干净，确保不同速度之间无交叉污染。
4. 实验数据采集：在每个切削速度下，记录切削过程中的各项参数，如切削力、切削温度和切削表面粗糙度等。
5. 数据分析：根据实验采集的数据，对不同切削速度下的切削质量进行比较和分析。
实验结果与讨论：通过实验我们得到了以下结果：1. 切削力：随着切削速度的增加，切削力逐渐增加。
这是因为切削速度增加，会导致金属热软化的减少，切削刃与工件之间的接触面积减小，从而增加切削力。
2. 切削温度：随着切削速度的增加，切削温度也会上升。
切削速度的增加使得摩擦热增加，导致工件和刀具之间的温度上升。
这可能会导致切削表面的塑性变形和刀具的寿命降低。
3. 切削表面粗糙度：随着切削速度的增加，切削表面粗糙度呈现出先减小后增大的趋势。
这是因为低速切削时，切削力较小，金属材料更容易被切削，导致切削表面质量相对较好。
但当速度过高时，切削力增大，容易导致刀具和工件之间的滑移，从而导致切削表面粗糙度的增加。
根据实验结果可以得出以下结论：1. 在金属切削过程中，切削速度是一个重要的影响因素。
切削用量对切削力的影响比较讲解
]3[切削用量对切削力的影响比较（陕西理工学院 机械工程学院 ）摘 要：通过分析切削力单因素实验，探讨切削用量对切削力的影响规律；同时讨论刀具几何参数对切削力的影响，得出一般结论；进而对比说明精密切削切削力的特殊规律。
关键词：切削变形；切削力；刀具；精密切削；规律1.引言金属机械加工过程中，产生的切削力直接影响工件的粗糙度和加工精度，同时也是确定切削用量的基本参数。
所以掌握切削用量对切削力的影响规律也显得重要。
本文从一般切削和精密切削两个方面对切削用量对切削力的影响规律做初步探讨。
2.金属切削加工机理金属切削加工是机械制造业中最基本的加工方法之一。
金属切削加工是指在金属切削机床上使用金属切削刀具从工件表面上切除多余金属，从而获得在形状、尺寸精度及表面质量等方面都符合预定要求的加工。
2.1切削加工原理利用刀具与工件之间的相对运动，在材料表面产生剪切变形、摩擦挤压和滑移变形，进而形成切屑。
2.2切削变形根据金属切削实验中切削层的变形，如图1-2，可以将切削刃作用部位的切削层划分为3个变形区。
第Ⅰ变形区：剪切滑移区。
该变 形区包括三个过程，分别是切削层弹 性变形、塑性变形、成为切屑。
第Ⅱ变形区：前刀面挤压摩擦区。
该变形区的金属层受到高温高压作用， 使靠近刀具前面处的金属纤维化。
第Ⅲ变形区：后刀面挤压摩擦区。
该变形区造成工件表层金属纤维化与图1-2 切削层的变形区 加工硬化，并产生残余应力。
F xF y F z F xy F Z F22222++=+=]1[3.切削力切削力是指切削过程中作用在刀具或工件上的力，它是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。
3.1切削力来源根据切削变形的不同，切削过程中刀具会受到三种力的作用，即： （1）克服切削层弹性变形的抗力 （2）克服切削层塑性变形的抗力（3）克服切屑对刀具前面、工件对刀具后面的摩擦力3.2切削力的合成与分解图2 - 2 切削力合力和分力 图2-2为车削外圆时切削力的合力与分力示意图。
论金属切削加工的切削速度
论金属切削加工的切削速度摘要:本文主要论述切削速度对金属切削加工的质量、生产效率、生产成本的影响以及一些常见加工情况的选择。
关键词:切削速度；切削加切削速度是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动方向的速度。
与工件（或刀具）选定点的旋转直径（通常取最大直径）和主轴转速成正比，是切削用量三要素之一，在三要素中对切削加工影响最大的参数。
对保证金属切削加工的顺利进行、保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本都有非常重要的意义。
首先是影响加工质量。
金属切削加工的质量体现在尺寸精度、表面粗糙度和形状位置精度。
切削速度对加工质量的影响主要是影响工件的表面粗糙度。
因为当用中等切削速度（15~20mm/min）切削塑性金属（特别是钢料）时很容易形成积屑瘤，由于积屑瘤是不稳定的，它时长时灭、时大时小，在这一过程中，一部分被切屑带走，另一部分会嵌入工件的已加工表面，使表面产生硬点和毛刺，增大了工件的表面粗糙度。
由于它时长时灭、时大时小，所以也会影响尺寸精度。
其次是影响生产效率。
衡量生产效率高低的指标之一是基本时间。
如车外圆时的基本时间计算公式是tm=πAdl/1000vfap。
由切削功率Pm＝Fzv，机床电机功率PE＝Pm/ηm，Fz＝2000fap，得tm=2πAdl/PEηm。
因此可得当总切削量一定时，切削时间与电机功率成反比，当总切削量、电机功率、切削深度和进给量一定时，切削时间与切削速度成反比且有最大值。
所以如果没有掌握切削速度与切削时间的关系，就会影响生产效率。
三是影响生产成本。
零件的生产成本就切削加工环节而言主要是人工费、电费、厂地机床折旧费、刀具消耗等因素。
其中人工费、电费相对固定。
厂地机床折旧费与生产效率成反比，也就是生产效率越高成本越低（因为切削速度会影响生产效率）。
刀具消耗的多少是受刀具耐用度的影响。
刀具耐用度越高刀具消耗就越少，成本就越低。
而在切削用量中，对刀具耐用度影响最大的是切削速度。
切削速度对刀具耐用度的影响比较复杂，不是说切削速度越高或越低刀具耐用度就越好，而是要根据工件材料、刀具材料选择合理的切削速度才能提高刀具耐用度，降低生产成本。
车削加工切削用量选择分析
车削加工切削用量选择分析在长期车削加工实践中，有经验的车工老师会在开车切削前，对照着零件图样先考虑开几转车速，吃刀多少深，选择多少走刀量。
这不仅体现了切削用量的重要性，更直接关系到如何充分发挥车刀、机床的潜力来提高实际的生产效率。
因此在车削加工前一定要合理的选择切削用量。
一、切削用量对切削的影响在车削加工中，始终存在着切削速度、吃刀深度和走刀量这三个切削要素，在有条件增大切削用量时，增加切削速度、吃刀深度和走刀量，都能达到提高生产效率的目的，但它们对切削的影响却各有不同。
1. 切削速度对切削的影响所谓切削速度，实质上是指切屑变形的速度，其高低决定着切削温度的高低，影响着切削变形的大小，而且直接决定着切削热的多少。
当车削碳钢、不锈钢以及铝和铝合金等塑性金属材料达到一定的切削温度时，切削底层金属将粘附在车刀的刀刃上面形成积屑瘤。
由于积屑瘤的存在，将会增大车刀的实际前角，对切削力、车刀的磨损以及工件加工质量会产生较大影响。
（1）切削速度对切削力的影响。
一般来说，提高切削速度，切屑变形小，切削力也就相应降低。
对于碳钢等塑性金属材料，在用硬质合金车刀车削碳钢工件时（前角γ=0°），开始切削速度小，切削力大，但随着切削速度的提高，形成积屑瘤后会增大车刀的实际前角，使切屑变形减小，导致切削力下降。
积屑瘤在刀刃上的堆积高度越高，即车刀实际前角增加得越多，切削变形与切削力也就越小。
但当切削速度超过一定范围时（≥20m/min），随着切削速度的提高，积屑瘤高度将会逐渐减小，直至完全消失，车刀的实际前角也随之逐渐减小，直至回复原来大小，这时切削变形与切削力又将逐渐增大。
当切削速度再继续提高时（≥50m/min），由于切削温度甚高，切屑与车刀前面接触的一层表皮开始微熔，起了一种特殊的润滑作用，减少了摩擦，而且因被切层变形不够充分，使切屑变形减小，切削力得到了再次降低。
此后切削力的变化逐渐趋于稳定。
对于不同的工件材料以及不同的车刀前角值，切削速度与切削力之间的变化规律大致如此，但各个变化阶段的速度范围则会不尽相同。
切削速度对金属切削过程的影响及优化策略
切削速度对金属切削过程的影响及优化策略切削速度是指刀具在金属切削过程中移动的速度，它是影响切削加工效率和切削质量的重要参数之一。
恰当地选择和控制切削速度可以提高金属切削过程的效率和质量，降低生产成本。
本文将探讨切削速度对金属切削过程的影响，以及相应的优化策略。
首先，切削速度对切削加工的效率和质量有着显著的影响。
当切削速度较低时，刀具与工件之间的摩擦力增加，切削热积聚，刀具磨损加剧，同时加工过程中产生的切屑较为困难，导致刀具容易断裂，切削效率低下。
然而，当切削速度过高时，由于刀具与工件之间的热作用时间减少，热量无法及时扩散，导致刀具温度升高，甚至磨损加剧，刀具寿命缩短。
同时，切削过程中产生的切屑也容易堵塞刀具，并且切削力增加，造成工件表面质量下降，甚至产生损伤。
为了优化金属切削过程，需要选择合适的切削速度。
首先，要根据材料的硬度、刀具材料和切削液的类型等参数来确定一个合理的切削速度范围。
一般来说，对于较硬的材料，切削速度应较低，而对于较软的材料，切削速度可以适当提高。
其次，还可以通过试验优化切削速度。
在金属切削过程中，科学的试验方法能够得出不同切削速度下的最佳切削效果。
在试验中，可以通过调整切削速度，观察切削力、刀具温度、切削力和表面质量等指标的变化，从而找到最佳的切削速度。
除了选择合适的切削速度外，还可以采取一些优化策略来提高金属切削过程的效率和质量。
首先是采用刀具涂层技术。
通过为刀具表面涂覆一层涂层，可以减少刀具与工件之间的摩擦力，降低刀具磨损的速度。
常见的刀具涂层材料有碳化钛涂层、氮化钨涂层等。
其次是切削液的应用。
切削液不仅可以冷却刀具和工件，还可以降低切削过程中的摩擦系数，减少切削热的积聚。
常见的切削液有润滑油、冷却液等。
正确选择和应用切削液可以有效地降低刀具磨损和提高金属切削过程的效率。
最后是刀具的研发和改进。
通过改进刀具的材料、几何形状和刀具结构等方面，可以提高刀具的切削能力、耐磨性和稳定性，从而优化金属切削过程。
切削参数变化对加工表面质量的影响—
从图可以看出，残留应力在切削速度方向和进给方向呈现 出不同的变化规律。在切削速度方向随着切削速度增大， 残留应力由残留压应力逐渐变为残留拉应力；在进给方向， 改变切削速度时，残留应力一直是残留压应力。 改变切削速度时，相应地改变了已加工表面所承受的塑性 变形、切削温度的大小与分布情况，因而影响己加工表面 的残留应力。提高切削速度时，切削温度引起的热应力所 占比重增大，因而切削速度方向的残留压应力减小而残留 拉应力增大。
由残留压应力逐渐变为残留拉应力；在进给方向， 改变切削速度时，残留应力仍然是残留压应力。 2. 当进给量增大时，进给方向的残留压应力逐渐减 小。 3. 切削深度变化时，当切削深度为某一数值时，进 给方向的残留压应力有一极大值。
切削用量选择的基本原则：
1.根据工件加工余量和粗、精加工要求，选定背 吃刀量。 2.根据加工工艺系统允许的切削力，其中包括机 床进给系统、工件刚度及精加工时表面粗糙度要求， 确定进给量。 3.根据刀具耐用度，确定切削速度。
2.3切削参数变化对 加工表面质量的影响
表面质量
已加工表面质量：是指零件在加工后其表面
的状态。 包括： 1、零件表面层的微观几何结构，即表面形貌。 2、表层金属材料性质发生变化的情况。
表面质量包括：表面形貌和表面层材质变化
•表面粗糙度 •表面波度
•残余应力 •加工硬化 •表层金相组织变化
切削参数的影响
► 切削参数包括：
1、切削速度v。2、进给量ƒ。3、切削深度ap。ຫໍສະໝຸດ 1、切削速度对表面质量的影响
在不使用切削液的条件下，切削速度增大到一定值后，表面 粗糙度随着切削速度增大而降低。
在实际生产中，切削液的使用很好的改善了加工表面质量。 切削速度增大一定值时，其变化对表面粗糙度的影响不明显。 较大的切削速度下，都可以得到镜面。
切削速度与切削力间的关系及其在金属加工中的应用
切削速度与切削力间的关系及其在金属加工中的应用在金属加工过程中，切削速度和切削力是两个重要的参数。
切削速度代表着切削工具在单位时间内切削金属的快慢程度，而切削力则是切削工具对金属施加的力的大小。
切削速度和切削力之间的关系对于确定合适的加工条件和提高加工效率具有重要意义。
切削速度和切削力之间的关系可以通过切削力公式来描述。
切削力公式常用的形式是：F = k * V^a其中，F表示切削力，V表示切削速度，k和a是实验确定的常数。
根据这个公式，可以看出切削力和切削速度之间呈现出正相关的关系。
也就是说，切削速度增加，切削力也会随之增加。
这是因为在较高的切削速度下，切削工具与金属表面之间的摩擦力增大，从而导致切削力增加。
因此，切削速度对切削力是直接影响的。
在金属加工中，合理利用切削速度和切削力的关系可以达到以下目的：1. 提高加工效率：通过适当增加切削速度，可以快速移除金属，提高加工效率。
然而，过高的切削速度也会导致切削力增加，损坏切削工具和工件表面。
因此，需要在保证加工效率的前提下选择适当的切削速度，使切削力保持在合理范围内。
2. 增加切削工具寿命：在金属加工中，切削工具的使用寿命是一个重要考虑因素。
过高的切削速度会导致切削工具表面温度升高，并产生较大的切削力，从而加速切削工具的磨损和损伤。
合理控制切削速度可以降低切削力，延长切削工具的寿命。
3. 保证加工质量：切削速度和切削力之间的关系也会对加工质量产生影响。
过高的切削速度会导致加工表面粗糙度增加，甚至产生划痕和毛刺。
因此，需要根据工件材料和具体加工要求选择适当的切削速度，以保证加工质量。
在实际金属加工中，选择合适的切削速度和切削力通常需要进行试验和实验分析。
根据具体材料和加工条件，通过调整切削速度来控制切削力，以实现最佳加工效果。
同时，也需要结合切削工具的选择和刀具磨损情况，以及保持合适的冷却润滑剂的使用，综合考虑切削速度和切削力对加工的影响。
总结起来，切削速度和切削力是金属加工中不可或缺的参数。
切削速度对金属切削力与表面粗糙度的影响研究
切削速度对金属切削力与表面粗糙度的影响研究引言：金属切削是制造业中常见的加工工艺之一，而切削速度作为金属切削的重要参数，对切削力和表面粗糙度有着显著的影响。
本文将研究切削速度对金属切削力与表面粗糙度的影响，以了解其相互关系的变化规律，为金属切削加工工艺提供理论依据和实用指导。
一、切削速度对切削力的影响切削力是切削过程中材料被剪切时所受的作用力，是衡量切削过程中能耗大小的重要指标。
切削速度对切削力有直接的影响，下面将从两个方面阐述其影响。
1.1 剪切角度在高切削速度下，金属材料的剪切角度会减小。
因为高速切削时，金属加工硬化现象会减少，导致金属材料更容易被切削。
剪切角度的减小会使切削区域的切削力减小，从而减小切削行程中的能耗。
1.2 热效应切削速度的提高会增加切削过程中的热效应。
快速运动的刀具与金属材料摩擦产生热量，高温会使材料发生塑性变形，减小材料的硬度和切削力。
此外，高温也会提高材料的软化程度，减小切削应力，从而降低切削力。
二、切削速度对表面粗糙度的影响表面粗糙度是金属切削加工中一项重要的质量指标，它对零件的使用性能和装配质量有着直接的影响。
下面将从两个方面分析切削速度对表面粗糙度的影响。
2.1 纹理效应提高切削速度会增加金属材料表面的切削纹理密度，导致切削后的表面粗糙度提高。
快速切削时，切削刀具在金属上产生的切削纹理比较密集，使得切削后的表面出现更多的纹理。
这些纹理会在一定程度上降低表面的质量。
2.2 金属材料去除率切削速度的增加会提高金属材料的去除率，这可能会对表面粗糙度产生影响。
在高速切削下，刀具的进给速率也会提高，使得切削过程更加快速和剧烈。
如果进给速率过高，可能会导致切削过程中的振动和共振，进而引起表面质量下降。
三、结论与展望通过对切削速度对金属切削力和表面粗糙度的影响的研究，我们可以得出以下结论：首先，切削速度对切削力有直接的影响，当切削速度较高时，金属材料的剪切角度减小，热效应增强，从而减小切削力。
切削用量对切削力的影响比较
切削用量对切削力的影响比较Prepared on 22 November 2020切削用量对切削力的影响比较（陕西理工学院机械工程学院）摘要：通过分析切削力单因素实验，探讨切削用量对切削力的影响规律；同时讨论刀具几何参数对切削力的影响，得出一般结论；进而对比说明精密切削切削力的特殊规律。
关键词：切削变形；切削力；刀具；精密切削；规律1.引言金属机械加工过程中，产生的切削力直接影响工件的粗糙度和加工精度，同时也是确定切削用量的基本参数。
所以掌握切削用量对切削力的影响规律也显得重要。
本文从一般切削和精密切削两个方面对切削用量对切削力的影响规律做初步探讨。
2.金属切削加工机理金属切削加工是机械制造业中最基本的加工方法之一。
金属切削加工是指在金属切削机床上使用金属切削刀具从工件表面上切除多余金属，从而获得在形状、尺寸精度及表面质量等方面都符合预定要求的加工。
切削加工原理利用刀具与工件之间的相对运动，在材料表面产生剪切变形、摩擦挤压和滑移变形，进而形成切屑。
切削变形根据金属切削实验中切削层的变形，如图1-2，可以将切削刃作用部位的切削层划分为3个变形区。
第Ⅰ变形区：剪切滑移区。
该变]3[形区包括三个过程，分别是切削层弹 性变形、塑性变形、成为切屑。
第Ⅱ变形区：前刀面挤压摩擦区。
该变形区的金属层受到高温高压作用， 使靠近刀具前面处的金属纤维化。
第Ⅲ变形区：后刀面挤压摩擦区。
该变形区造成工件表层金属纤维化与 图1-2切削层的变形区加工硬化，并产生残余应力。
3.切削力切削力是指切削过程中作用在刀具或工件上的力，它是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。
切削力来源根据切削变形的不同，切削过程中刀具会受到三种力的作用，即： （1）克服切削层弹性变形的抗力 （2）克服切削层塑性变形的抗力（3）克服切屑对刀具前面、工件对刀具后面的摩擦力切削力的合成与分解图2-2切削力合力和分力图2-2为车削外圆时切削力的合力与分力示意图。
金属切削原理中的切削速度对切削力的影响研究
金属切削原理中的切削速度对切削力的影响研究金属切削是工程中常见的制造方法，它通过在金属工件上施加力和切削速度，从而将不需要的材料切削掉。
在切削过程中，切削速度是一个重要的参数，它对切削力产生着直接的影响。
本文将研究金属切削原理中切削速度对切削力的影响。
切削力是指在切削过程中施加在刀具上的力。
切削力的大小取决于多个因素，包括切削速度、进给速度、切削深度、刀具材料等。
其中，切削速度被认为是影响切削力的主要因素之一。
研究表明，切削速度的增加会导致切削力的增加，但这种关系并不是线性的。
当切削速度较低时，切屑的形成较为容易，切削力主要由切屑的形成和切削面的摩擦力引起。
随着切削速度的增加，切屑的形成变得更加困难，切屑的形态也发生了变化，由连续切屑转变为断续切屑。
这种断续切屑会增加刀具与切屑之间的摩擦，从而导致切削力的增加。
另外，切削速度的增加还会引起切削温度的升高。
当切削速度较低时，切削温度可以被切屑带走，保持在较低的水平。
然而，当切削速度增加时，切削屑的带走效果变差，切削温度会明显升高。
高切削温度会导致材料的塑性变形增加，而材料塑性变形是需要消耗大量能量的，这就导致了切削力的增加。
此外，切削速度还会影响切削形态和刀具磨损。
在较低的切削速度下，切屑的形态相对较好，切削表面也相对光滑。
然而，当切削速度增加时，由于切削力的增加和摩擦的增加，切削表面变得粗糙，有时甚至出现负切削角现象。
同时，高切削速度会加剧刀具与工件接触时的磨损，导致刀具寿命缩短。
总之，切削速度对切削力的影响是复杂且多方面的。
在选择切削速度时，需要综合考虑切削力、切削温度、切屑形态以及刀具磨损等因素，并根据具体工件和加工要求进行合理的调整。
此外，切削速度与切削力之间的关系还受到刀具材料、工件材料、切削方式等因素的影响，因此在实际生产过程中，还需要根据具体情况进行进一步的研究和优化。
综上所述，切削速度在金属切削原理中对切削力产生着显著的影响。
切削速度的增加会导致切削力的增加，同时还会引起切削温度的升高，影响切削形态和刀具磨损。
金属切削基本原理
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时间：2014.9.22
变形程度表示式：
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1.4 刀具前面上的摩擦特点
切屑在流经刀具 的前面时，由于 强烈的挤压和剧 烈的摩擦，会产 生高温和高压， 使切屑底面与前 面的接触面之间 形成粘结，亦称 冷焊。内摩擦区 内剪切应力 如图 a。
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1.5 积屑瘤
用中、低切削速度切削塑性金属材料时，往往 会因冷焊现象而在刀具前面靠近切削刃处由切屑 堆积而粘附一个楔形硬块，称为积屑瘤。 在切削速度不高 而又能形成连续性切 屑的情况下，加工一 般钢料或其他塑性材 料时，常常在刀具前 面处粘着一块剖面常 呈三角状的硬块。它 的硬度很高，通常是 工件材料的2～3倍， 在处于比较稳定状态 时，能够代替刀刃进 行切削。
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主要内容
一、切削变形与切屑的形成
二、切削力
三、切削热与切削温度
四、刀具磨损与刀具寿命 五、磨削
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1.1 金属切削层的切削变形
1.1.1 切削变形的力学本质
切削金属形成切屑的过 程是一个类似于金属材料受挤 压作用，产生塑性变形进而产 生剪切滑移的变形过程 （如 图3.1 ）
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切削变形过程示意图
刀
具
工
件
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切削参数对切屑变形的影响
切削用量对切屑变形的影响：切削速度：切削塑性金属材料时，切削速度对切削变形的影响呈波浪形；进给量：进给量增大，则切削厚度增大，切削变形减小，变形因数减小；背吃刀量：对切屑变形的影响较小。
切屑卷曲和折断机理：切屑沿刀具前面流出的过程中，受到前面的挤压和摩擦而进一步变形，使得切屑底部被挤而伸长，切屑背面相对缩短，切屑就自然会逆时针卷曲。
如果刀具的前角较小，则切屑流出过程中受到的挤压和摩擦变大，切屑就会卷得更紧。
切屑卷曲过程中，若切屑中的弯曲应力达到材料的弯曲强度极限，则切屑就会自行折断。
切屑卷曲与折断的机理解释①自由切屑的卷曲机理由于前刀面和剪切面上对切屑的作用力大小相等，方向相反，但是不共线，因而产生了弯矩，导致切屑卷曲。
（刘培德）②受控切屑的卷曲机理图1-12a为带倒棱的全圆弧形卷屑槽的卷屑机理，图1-12b为直线形卷屑槽的卷屑机理。
都采用卷屑槽的方式实现切屑卷曲的控制。
③切屑折断的机理图1-13分别为螺卷屑、发条状屑和C形屑折断的机理，其主要原因是由于切屑环的内侧拉应力大于切屑材料的弯曲应力极限。
影响切屑卷曲和折断的主要因素：工件材料性能：工件材料的屈服极限、弹性模量越小，塑性越低，越易折断；切削用量：切削厚度小，背吃刀量大，切削速度高，断屑难；刀具前角：前角小，变形大，易折。
影响切削力的因素：工件材料的影响（系数CF 或单位切削力kc体现）工件材料的强度、硬度、塑性和韧性越大，切削力越大。
（二）切削用量的影响背吃刀量ap↑→Ac成正比↑，kc不变，ap的指数约等于1，因而切削力成正比增加；进给量f↑→Ac成正比↑，但kc略减小，f 的指数小于1，因而切削力增加但与f 不成正比。
速度v 对F 的影响分为有积屑瘤和无积屑瘤两种情况，在无积屑瘤阶段，v ↑→变形程度↓→切削力减小切削温度的分布规律：1.剪切面上各点的温度基本一致;2.前、后刀面上的最高温度都处于离刀刃一定距离的地方；后刀面的温度降低和升高在极短时间内完成；3.在剪切区域内，垂直于剪切方向上的温度梯度较大；垂直于前刀面的切屑底层的温度梯度较大；4.工件材料塑性越大，前刀面与切屑的接触长度越长，温度分布越均匀；工件材料脆性越大，最高温度所在的点离刀刃越近；工件材料导热系数越低，前、后刀面上的温度越高。
切削速度对2种易切钢材料剪切角的影响
切削速度对2种易切钢材料剪切角的影响王正智;杨海东;陈鸿运;叶铮;丁宁【摘要】剪切角是研究切削变形最重要的参数之一。
文章结合剪切角基本模型的分析，通过切削力测量试验和快速落刀试验，在不同切削速度下得到了 YT15硬质合金刀具切削硫易切钢和钙硫易切钢的理论剪切角值和实际测量值；根据2种方法所得值的差异，对理论剪切角公式进行系数修正，得到适用于加工此类易切钢的剪切角新公式。
%The shear angle is considered as one of the most important parameters in the research on cut -ting deformation .Based on the analysis of the basic model of shear angle ,the theoretical shear angles and actual measured values were obtained by YT 15 carbide tools cutting sulfur free cutting steel and calcium sulfur free cutting steel at various cutting speeds on the basis of the cutting force measurement test and the quick-stop cutting device experiment .Based on the difference between the theoretical and measured values ,the theoretical equation of shear angle was corrected in regard to the coefficients , and the new equation was more suitable for processing these materials .【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)006【总页数】5页(P746-749,811)【关键词】易切钢;快速落刀装置;剪切角;摩擦系数【作者】王正智;杨海东;陈鸿运;叶铮;丁宁【作者单位】太平洋财产保险安徽分公司，安徽六安 237000;合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】TG50金属切削过程的本质是切削层在受到前刀面的挤压后产生的以剪切滑移为主的塑性变形过程,剪切角是剪切滑移面与切削速度间的夹角。
金属及加工表面粗糙度的影响因素
图1面粗糙度随前角的变化③切削液带来的影响。
在加工金属的过程中，选择合适的切削液，可以冷却金属的加工温度，润滑金属的加工，从而减少刀具与金属的摩擦，进而降低加工过程中带来的塑性形变，减少积屑瘤和鳞刺的发生，从而大幅度降低金属表面的粗糙度。
1.2磨削加工对于金属表面粗糙度的影响由于砂轮的运动滑擦、切划所造成的金属表面粗糙可以根据单位面积上的刻痕进行判断，刻痕越细腻均匀，属表面的粗糙程度就越低。
切削加工带来的影响，不仅是几何结构的原因，还有塑性形变等物理原因的影响。
金属加工表面的经常性挤压所带来的的塑性变形也会因为加工过程中的过高温度而大幅度提升金属表面的粗糙程度。
内燃机与配件因此，影响金属表面粗糙度的磨削加工原因主要有：①砂轮粒度、硬度带来的影响。
砂轮的粒度也会对金属表面粗糙程度造成影响。
金属表面的磨粒越多，粒度的程度越细致，金属表面加工留下的刻痕就会愈加致密，从而使得金属表面粗糙程度降低。
此外，砂轮的硬度也会对金属表面的粗糙度造成影响，砂轮的硬度适度，会在磨粒钝化使其自觉及时脱落，从而对新露出来的磨砺进行加工。
以上，就是金属具有的“自砺性”。
要注意砂轮不能使用过度，所以要注意在日常作业中进行及时、有效的检修，从而去掉已经被钝化的魔粒，这样做可以确保砂轮拥有正常的微刃性和等高性。
②工件材料带来的影响。
不同工件材料，他们在塑性、导热性、硬度和韧性上有很大区别，因此，工件材料的选择也会对金属表面的粗糙度造成影响。
比如，过硬会钝化磨粒，过软会堵塞砂轮；又比如，韧性大的会增加金属表面粗糙度，导热性能差的也是如此。
③磨削用量带来的影响。
砂轮提速，可以通过减少塑性形变而降低金属的表面粗糙度，这是因为，砂轮提速会导致磨削表面不能及时塑性变形。
若想要增加粗糙度，可以通过增加磨削深度和加工速度进行。
我们也可以通过使用更大的磨削深度去改进磨削效率，但要注意在降低表面粗糙时应该使用小的磨削深度进行。
④磨削液及其它原因带来的影响。
《减小切削力的措施》
《减小切削力的措施》摘要。
金属机械加工过程中，产生的切削力直接影响工件的粗糙度和加工精度，它又是计算机床动力、计算工艺系统刚度、强度的主要依据和参数，同时也是确定切削用量的基本参数。
本文对切削力的作用、影响因数及如何减少切削力做一初步探讨。
关键词：切削力；切削要素；刀具角度；探讨；途径在金属机械加工切削工程中，由于工件金属材料的弹性变形和塑性变形，以及切削和刀具前面、工件和刀具后面之间的摩擦使刀具前面和后面承受摩擦力和正压力，它们的合力成为切削力。
而在实际加工和工艺装备计算中，一般把切削力分作三个空间垂直的切削分力，即主动削力，走刀抗力和吃刀抗力。
这三个力的合力即为总切削力。
一、三个切削力的含义和作用（一）主切削力。
它是与切削运动方向相同，使刀具前面向下压的作用力。
由于它与切削运动方向相同，指向前刀面，所以由它所产生的功率最多，约占总切削功率的90％以上，所以它是计算机床动力、计算工艺系统刚度和强度的主要依据和参数，同时也是确定切削用量的基本参数。
（二）走刀抗力：即轴向力：它和走刀运动方向相反，它所作的功率约占切削总功率的1％――5％，是设计机床走刀机构时主要的参数和依据。
（三）吃刀抗力即径向力。
这个分力垂直于走刀方向，由于它是作用在机床和工件最薄弱的方向上的力，所以它会使工件在水平方向上弯曲，最容易引起切削振动，直接影响加工表面粗糙度和加工精度。
二、对影响切削力的主要因素（一）工件材料性能的影响由于工件材料的强度愈高，机械性能愈高，金属被切下所需的能量愈大即金属被切下所需力量愈大，即金属被切下所需力量愈大：工件材料硬度愈高，即机械性能也愈高，金属被切下所需的能量亦愈大，金属被切下所需的力量也愈大。
因此，工件材料的机械性能愈高，加工时所需的切削力就愈大，这是影响切削力的第一因素。
（二）切削要素的影响切削要素即加工时选用的切削速度、走刀量和吃刀深度。
1、切削速度对切削力的影响：切削速度即指切削流过刀具前刀面的线速度或称切削主运动的线速度。
金属切削中的切削力分析与影响因素研究
金属切削中的切削力分析与影响因素研究作者：王谦来源：《农家科技下旬刊》2018年第04期摘要：研究与分析金属切削中的切削力对降低刀具磨损、提高加工质量有重要的现实意义。
本文对切削力的构成与分解、切削力的计算及影响切削力的因素等做了深入的研究和分析。
关键词：金属切削；切削力；分析；影响因素切削过程中由工件作用在刀具上的切削抗力，称为切削力。
切削力的来源主要有两个：一是切削层金属、切屑和工件表面层金属受到挤压发生弹性、塑性变形而产生的抗力；二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。
研究与分析金属切削中的切削力对改善加工条件、提高加工质量有重要的现实意义。
一、切削力的构成与分解车外圆时，刀具受到的总切削力的分解及它在各个方向上的受力如图1所示，其他类型的刀具在切削时的受力都可以看做是这个受力模型的翻转变换。
图1 切削力的构成与分解由图中可知，合力与各分力之间的关系为：Fp=Fpf cos krFf=Fpf sin kr式中：Fpf——合力Fr在基面上的分力。
刀具受到的总切削力是一个空间力，为便于分析、测量和计算，以满足设计机床和工艺分析的需要，常将总切削力分解为三个互相垂直的分力。
1.主切削力Fc 。
垂直于基面，是总切削力在主运动方向上的正投影，也称切向力。
它是最大的一个分力，约占总切削力的80%-90%，它消耗的功率约占车削总功率的90%以上。
Fc 使刀片受压，刀杆受弯曲。
Fc是计算机床功率和设计主传动系统的主要依据，也是计算刀具、夹具强度和夹具夹紧力的依据，同时也是选择刀具几何角度和切削用量的主要依据。
Fc 过大时，可能会使刀具崩刃或使机床发生“闷车”现象。
2.进给力Ff 。
在基面内，是总切削力在进给运动的方向上的正投影，也称轴向力。
Ff一般只消耗总功率的1%-5%，它是设计和计算机床的进给系统的零件强度的依据。
在设计液压或气动的夹具时也应考虑Ff对工件夹紧的影响。
3.背向力Fp 。
在基面内，是总切削力在垂直于进给运动的方向上的正投影，也称径向力。
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切削速度对金属切削质量的影响分析引言：
切削速度是金属切削加工过程中非常重要的一个参数，对切削质量和加工效率都有着直接的影响。
正确地选择切削速度可以提高加工效率、延长刀具寿命，同时确保加工质量。
本文将分析切削速度对金属切削质量的影响，并提供一些建议来优化切削速度的选择。
一、切削速度对金属切削质量的影响
1. 表面质量
切削速度对金属切削表面质量有着显著的影响。
当切削速度过高时，可能导致刀具和工件之间的热量积聚过多，造成加工表面产生毛刺、烧焦或熔化等缺陷，同时也会使工件失去精确度。
而当切削速度过低时，可能会引起刀具刃部磨损严重、刀具断裂等问题。
2. 切削力
切削速度对切削力有着直接的影响。
切削速度较低时，在切削过程中金属材料与刀具间的摩擦力增大，从而导致切削力增大。
而在切削速度较高时，由于切削过程中金属材料易被迅速切除，切削力较低。
因此，适当选择合适的切削速度可以控制切削力的大小，从而避免切削过程中出现过大的振动、损坏刀具和工件的风险。
3. 刀具寿命
切削速度对刀具寿命有着直接的影响。
过高的切削速度会导致刀具受到过热，使刃部变软、变脆，从而加速刀具的磨损和破损。
相反，过低的切削速度可能会导致切削能力不足，切削力过大，同样会缩短刀具的使用寿命。
因此，正确选择合适的切削速度可以延长刀具的寿命，并提高加工效率。
二、优化切削速度的选择
1. 材料特性
不同金属材料具有不同的切削特性，需要根据材料的硬度、韧性和塑性等特点来选择合适的切削速度。
一般来说，较硬的金属材料如不锈钢、高速钢等，切削速度应较低，以减少热量积聚和刀具磨损；而较软的金属材料如铝合金、铜等，切削速度可以适当提高。
2. 切削深度和进给量
切削速度的选择还需要考虑切削深度和进给量等参数。
一般来说，当切削深度较大时，应该选择较低的切削速度，以减少热量积聚和刀具磨损；而当切削深度较小或进给量较大时，可以适当提高切削速度。
3. 刀具类型和质量
不同类型和质量的刀具对切削速度的要求也有所不同。
高速钢刀具通常适用于中低速切削，而硬质合金和陶瓷刀具则适用于高速切削。
在选择刀具时，应根据其耐磨性和耐热性来确定合适的切削速度。
结论：
切削速度在金属切削加工中起着至关重要的作用，对切削质量和工艺效率有着直接的影响。
适当选择合适的切削速度可以保证加工的表面质量、控制切削力、延长刀具寿命。
因此，在实际应用中，需要根据金属材料的特性、切削深度和进给量以及刀具类型和质量等因素综合考虑，来优化切削速度的选择，以达到最佳的加工效果。